Instrumento ULTRACAM montado no telescópio muito grande. Crédito de imagem: ESO. Clique para ampliar.
Cientistas britânicos abriram uma nova janela para o Universo com o recente comissionamento do Instrumento de Visitantes ULTRACAM no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile.
ULTRACAM é uma câmera ultrarrápida capaz de capturar alguns dos eventos astronômicos mais rápidos. Pode tirar até 500 fotos por segundo em três cores diferentes simultaneamente. Foi projetado e construído por cientistas das Universidades de Sheffield e Warwick (Reino Unido), em colaboração com o Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido, em Edimburgo.
A ULTRACAM emprega a mais recente tecnologia de detector de dispositivo acoplado carregado (CCD), a fim de coletar, armazenar e analisar dados nas sensibilidades e velocidades necessárias. Os detectores CCD podem ser encontrados em câmeras digitais e filmadoras, mas os dispositivos usados no ULTRACAM são especiais porque são maiores, mais rápidos e mais importantes, muito mais sensíveis à luz do que os detectores usados nos produtos eletrônicos de consumo atuais.
Em maio de 2002, o instrumento viu a "primeira luz" no telescópio William Herschel (WHT) de 4,2 m em La Palma. Desde então, o instrumento recebeu um total de 75 noites de tempo no WHT para estudar qualquer objeto no Universo que eclipsa, transita, oculta, treme, pisca, pisca, pulsa, oscila, explode ou explode.
Essas observações produziram uma abundância de resultados novos e empolgantes, levando a já 11 publicações científicas publicadas ou no prelo.
Para estudar as estrelas mais fracas, nas velocidades mais altas, no entanto, é necessário usar os maiores telescópios. Assim, o trabalho começou há 2 anos, preparando o ULTRACAM para uso no VLT.
“Os astrônomos que usam o VLT agora têm um instrumento projetado especificamente para o estudo de fenômenos de alta velocidade”, disse Vik Dhillon, da Universidade de Sheffield (Reino Unido) e cientista do projeto ULTRACAM. “O uso do ULTRACAM em conjunto com a atual geração de grandes telescópios possibilita o estudo de fenômenos celestes de alta velocidade, como eclipses, oscilações e ocultações em estrelas milhões de vezes mais fracas do que as vistas a olho nu.”
Observando buracos negros
O instrumento viu a primeira luz do VLT em 4 de maio de 2005 e foi usado por 17 noites consecutivas no telescópio para estudar planetas extra-solares, sistemas binários de buracos negros, pulsares, anãs brancas, asteroseismologia, variáveis cataclísmicas, anãs marrons, gama raios-X, núcleos galácticos ativos e objetos do cinturão de Kuiper.
Um dos objetos fracos estudados com o ULTRACAM no VLT é o GU Muscae. Este objeto consiste em um buraco negro em uma órbita de 10 horas com uma estrela solar semelhante a normal. O buraco negro é cercado por um disco de material transferido da estrela normal. Quando esse material cai no buraco negro, a energia é liberada, produzindo explosões de grande amplitude visíveis na curva da luz. Esse objeto tem magnitude 21,4, ou seja, é um milhão de vezes mais fraco que o que pode ser visto a olho nu. No entanto, para estudá-lo em detalhes e detectar os pulsos mais curtos possíveis, é necessário usar tempos de exposição tão curtos quanto 5 segundos. Isso é possível com a grande abertura e grande eficiência do VLT.
Essas observações únicas revelaram uma série de pontas afiadas, separadas por aproximadamente 7 minutos. Esse sinal estável deve estar ligado a uma estrutura relativamente estável no disco de matéria que circunda o buraco negro. Os astrônomos estão agora no processo de analisar esses resultados em grandes detalhes para entender a origem dessa estrutura.
Outra série de observações foi dedicada ao estudo de planetas extra-solares, mais particularmente aqueles que transitam na frente de sua estrela hospedeira. As observações do ULTRACAM permitiram aos astrônomos obter curvas de luz simultâneas, em várias faixas de cores, de quatro exoplanetas em trânsito conhecidos descobertos pela pesquisa OGLE, e isso com precisão de um décimo de por cento e resolução de 4 segundos. Este é um fator dez vezes melhor que as medições anteriores e fornecerá massas e raios muito precisos para os chamados "hot-Jupiters". Como o ULTRACAM faz observações em três bandas de onda diferentes, essas observações também permitirão aos astrônomos estabelecer se o raio do exoplaneta é diferente em diferentes comprimentos de onda. Isso poderia fornecer informações cruciais sobre a atmosfera dos possíveis exoplanetas.
A câmera é o primeiro instrumento a usar o Visitor Focus on Melipal (UT3) e o primeiro instrumento construído no Reino Unido a ser montado no VLT. O Visitor Focus permite que tecnologias e instrumentação inovadoras sejam adicionadas ao telescópio por curtos períodos de tempo, permitindo a realização de estudos que não estão disponíveis no atual conjunto de instrumentos.
"Essas poucas noites com a ULTRACAM no VLT demonstraram as descobertas únicas que podem ser feitas combinando uma tecnologia inovadora com uma das melhores instalações astronômicas do mundo", disse Tom Marsh, da Universidade de Warwick e membro da equipe. "Esperamos que o ULTRACAM se torne um visitante regular do VLT, dando aos astrônomos europeus acesso a uma nova ferramenta única com a qual estudar o Universo."
Mais Informações
A equipe da ULTRACAM é composta por Vik Dhillon, Stuart Littlefair e Paul Kerry (Sheffield, Reino Unido), Tom Marsh (Warwick, Reino Unido), Andy Vick e Dave Atkinson (UKATC, Edimburgo, Reino Unido). Para a instalação no VLT, eles receberam apoio de Kieran O’Brien e Pascal Robert (ESO, Chile). A página do projeto ULTRACAM pode ser encontrada em http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam.
Fonte original: Comunicado de imprensa do ESO
